Ученые обнаружили антиматерию в вспышках молнии внутри урагана

Ураган «Патрисия», который избивал западное побережье Мексики в 2015 году, был самым интенсивным тропическим циклоном, когда-либо зарегистрированным в Западном полушарии. В условиях крайнего буйства шторма ученые обнаружили нечто новое: нисходящий пучок позитронов, антиматерия аналога электронов, создающий взрыв мощных гамма-лучей и рентгеновских лучей. Обнаруженный прибором на борту самолета «Ураганный охотник» NOAA, который пролетел сквозь волну бури с максимальной интенсивностью, позитронный луч не стал неожиданностью для ученых Калифорнийского университета Санта-Крус, построивших инструмент. Но это был первый случай, когда наблюдалось подобное явление. По мнению Дэвида Смита, профессора физики в Калифорнийском университете Санта-Крус, позитронный пучок представлял собой нисходящую составляющую восходящей земной гамма-вспышки, которая посылала короткий взрыв излучения в пространство над штормом. Наземные гамма-вспышки (TGF) впервые были обнаружены в 1994 году космическими гамма-извещателями. Они происходят в сочетании с молнией и теперь наблюдаются тысячи раз на орбите спутников. Обратный позитронный пучок был предсказан теоретическими моделями TGF, но никогда не был обнаружен. «Это первое подтверждение этого теоретического предсказания, и это показывает, что TGF пронизывают атмосферу сверху донизу с помощью излучения высокой энергии. Это событие могло быть обнаружено из космоса, как и почти все другие сообщенные TGF, как восходящий луч, вызванный лавиной электронов. Мы увидели его снизу из-за пучка антивещества (позитронов), направленного в противоположном направлении», - сказал Смит. Несмотря на подтверждение обратного позитронного пучка, многие вопросы остаются нерешенными относительно механизмов, которые управляют TGF. Сильные электрические поля в грозах могут ускорять электроны вблизи скорости света, и эти «релятивистские» электроны излучают гамма-лучи при рассеянии атомов в атмосфере. Электроны также могут оттолкнуть другие электроны от атомов и ускорить их до высоких энергий, создавая лавину релятивистских электронов. TGF, являющийся чрезвычайно яркой вспышкой гамма-лучей, требует большого количества лавин релятивистских электронов. «Это необычное событие, и мы по-прежнему не понимаем, как он становится таким ярким, - сказал Смит.